Современные подходы в диагностике и лечении медуллярного рака щитовидной железы

Казубская Татьяна Павловна; Козлова Валентина Михайловна; Амосенко Фаина Аркадьевна; Поляков Владимир Георгиевич; Бржезовский Виталий Жанович; Сельчук Владимир Юрьевич; Любченко Людмила Николаевна

Татьяна Павловна Казубская1, Валентина Михайловна Козлова2, Фаина Аркадьевна Амосенко3, Владимир Георгиевич Поляков4, Виталий Жанович Бржезовский5, Владимир Юрьевич Сельчук6, Людмила Николаевна Любченко7

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ В ДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ МЕДУЛЛЯРНОГО РАКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

1 Д. м. н., старший научный сотрудник, лаборатория клинической онкогенетики НИИ клинической онкологии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

2 Врач-генетик, лаборатория клинической онкогенетики НИИ клинической онкологии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

3 К. б. н., ведущий научный сотрудник, лаборатория клинической онкогенетики НИИ клинической

онкологии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

4 Член-корреспондент РАМН, профессор, д. м. н., заведующий, отделение опухолей головы и шеи, заместитель директора НИИ детской онкологии и гематологии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН

(115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

5 Д. м. н, ведущий научный сотрудник, отдел опухолей головы и шеи НИИ клинической онкологии

РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

6 Профессор, д. м. н., заведующий кафедрой онкологии ФПДО ГБОУ ВПО МГМСУ Минздравсоцразвития России (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

7 Д. м. н., заведующая, лаборатория клинической онкогенетики НИИ клинической онкологии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)

Адрес для переписки: 115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24, НИИ клинической онкологии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН, лаборатория клинической онкогенетики,

Казубская Татьяна Павловна, e-mail: [email protected]

Генетический анализ наследственных мутаций в гене RET прокладывает путь к эффективной диагностике и профилактике медуллярного рака щитовидной железы. Проводится ДНК-диагностика точ-ковых мутаций в экзонах 10, 11, 13, 14, 15, 16 гена RET. Обследование 68 семей больных медуллярным раком щитовидной железы и 382 их кровных родственников позволило выявить генетически детерминированный медуллярный рак щитовидной железы в 24,9% случаев, в том числе синдром множественных эндокринных неоплазий 2-го типа А (7,4%) и Б (11,7%), синдром семейного медуллярного рака щитовидной железы (4,4%) и медуллярный рак щитовидной железы как компонент нейрофиброматоза

1-го типа (1,4%). Обнаружено, что у больных с синдромом множественных эндокринных неоплазий

2-го типа А мутация RET в кодоне 634 ассоциируется с феохромоцитомой и гиперпаратиреозом, а мутации в кодоне 918 характерны для синдрома множественных эндокринных неоплазий 2-го типа Б и связаны с невриномами слизистых оболочек и пороками развития скелета. Это позволяет дать более точный прогноз течения заболевания у больных с синдромом множественных эндокринных неоплазий 2-го типа. При прямом тестировании гена RET среди родственников больных с синдромом множественных эндокринных неоплазий 2-го типа А обнаружены 8 носителей герминальных мутаций этого гена. Профилактическое хирургическое лечение выполнено 6 из них. Операция оказалась профилактической у 2 в возрасте 3,5 и 9 лет, а у 4 (14 лет и старше) операция выполнена на ранней стадии развития опухоли. Послеоперационное наблюдение за пациентами без признаков заболевания составило в среднем 7 лет. Герминальная мутация de novo гена RET обнаружена у одного из 13 больных спорадическим медуллярным раком щитовидной железы. Таким образом показана необходимость ДНК-тестирования спорадических форм медуллярного рака щитовидной железы. Разработана комплексная программа выявления лиц, предрасположенных к развитию медуллярного рака щитовидной железы.

Ключевые слова: медуллярный рак щитовидной железы, протоонкоген RET, профилактическая ти-реоидэктомия.

Медуллярный рак щитовидной железы (МРЩЖ) составляет 5—10% всех злокачественных опухолей щитовидной железы, но является самым агрессивным из них [1]. Выявление МРЩЖ на ранней и доклинической стадии заболевания является актуальной проблемой в онкологии. С открытием герминальной мутации в протоонкогене RET (хромосома 10q11.2) роль наследственного компонента в развитии МРЩЖ стала несомненной. При синдромах множественных эндокринных неоплазий 2-го типа (МЭН2) у носителей этих мутаций гена RET МРЩЖ развивается с вероятностью до 100%, являясь наиболее частой причиной летальности. Внедрение в клиническую практику молекулярной диагностики мутаций гена RET позволило выявлять носителей этой мутации на самых ранних стадиях заболевания. В связи с этим доклиническая диагностика и профилактика МРЩЖ при этих синдромах стала реальной.

Цель работы: идентификация наследственных форм МРЩЖ, изучение частоты и спектра мутаций RET при этом заболевании, поиск герминальных мутаций гена RET у родственников больных с бессимптомным синдромом МЭН2, включая пренатальную диагностику, выполнение профилактической тиреоидэктомии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ДНК-диагностику точковых мутаций в экзонах 10, 11, 13, 14, 15, 16 гена RET проводили c 1998 г. В исследование включены 68 больных с верифицированным МРЩЖ и 382 кровных родственника, проходивших обследование и лечение в РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. Геномную ДНК выделяли из лимфоцитов периферической крови, образцов опухолевых и нормальных тканей щитовидной железы (кусочки или гистологические срезы) и использовали в качестве матрицы для амплификации экзонов гена RET методом полимеразной цепной реакции. Пациентам — носителям патологической мутации гена RET проводили полное клиническое и лабораторное обследование, включавшее УЗИ щитовидной железы, органов брюшной полости, определение кальцитонина (базального и комбинированного с пентагастрином) и в моче — продуцируемых надпочечниками катехоламинов.

результаты и обсуждение

Проведенный анализ 68 семей больных МРЩЖ позволил выявить 24,9% случаев генетически детерминированного МРЩЖ с разными формами проявления: МЭН2А, МЭН2Б, синдром семейного МРЩЖ и МРЩЖ как компонент нейрофиброматоза 1-го типа. Ввиду того что ген RET экспрессируется только в определенных тканях нейроэндокринной дифференцировки, включая парафолликулярные С-клетки щитовидной железы, экстра- и интраадреналовые хромаффинные клетки надпочечников, периферические нервы, описываемые случаи сочетанного заболевания этими редкими формами (ней-рофиброматоз и МРЩЖ) предполагают возможность существования общего биологического механизма, от-

ветственного за их развитие [2; 3]. Частота развития спорадического МРЩЖ составила 75,1%; среди них могут быть случаи, обусловленные мутацией de novo в половых клетках одного из родителей.

Клинико-генетическое изучение семей с синдромом МЭН2А позволило выявить широкий спектр клинических проявлений этого синдрома и высокую вариабельность риска развития неоплазии у родственников. Для синдрома МЭН2А характерно развитие у больных и их родственников билатеральных феохромоцитом, которые часто являлись причиной внезапной смерти и выявлены в 50% семей. Другая особенность — ассоциация МРЩЖ с аномалией почек. У самой юной (3,5 года) пациентки — носительницы мутации гена RET (табл. 1, семья № 1) обнаружена дистопированная почка с измененной структурой. Клинические аномалии, которые постоянно ассоциируют с синдромом МЭН2А, неизвестны, но в некоторых наблюдениях у больных есть указания на наличие кожного амилоидоза и сочетанное проявление синдрома МЭН2А с болезнью Гиршпрунга [4]. В литературе также имеется единичное сообщение об унилатеральной агенезии почки у матери и ее сына — носителей мутации гена RET c синдромом семейного МРЩЖ [5].

Скрининг герминальных мутаций в гене RET в семьях больных с синдромом МЭН2 позволил констатировать четкую ассоциацию мутаций в этом гене с синдромами МЭН2. В каждой семье с синдромом МЭН2А имелась одна из специфических мутаций, которые локализовались в 634-м кодоне (экзон 11) гена RET. Из 12 обследованных пациентов у 9 наблюдалась наиболее известная мутация TGC(Cys)^CGC(Arg) (замена цистеина на аргинин), кодон 634, экзон 11 гена RET. У 3 (мать, сын и дочь с синдромом МЭН2А; семья № 4) из них мутация обнаружена в том же 634-м кодоне, при этом имелась замена TGC(Cys) ^ GGC(Gly) (см. табл. 1). Возраст манифестации заболевания у членов семей с синдромом МЭН2А варьировал от 7 до 45 лет, в среднем составил 28 лет. Некоторые родственники были старше 50, 62 и 75 лет.

Другой тип наследственного МРЩЖ — синдром МЭН2Б, был диагностирован у 8 пациентов. Эта форма синдрома МЭН2 имеет типичный фенотип, который позволяет установить диагноз в раннем возрасте на основании данных осмотра. Если такие признаки заболевания, как невриномы или изменения в пищеварительном тракте, не распознаются достаточно рано, то диагноз обычно устанавливается с выявлением МРЩЖ. В нашем исследовании все пациенты с синдромом МЭН2Б были направлены к онкологу в возрасте от 10 до 18 лет. К сожалению, 80% больных поступили в клинику на поздних (III и IV) стадиях заболевания, с регионарными и отдаленными метастазами. У 6 доступных для ДНК-диагностики больных выявили одну и ту же мутацию (Met^Thr) в кодоне 918 (экзон 16) гена RET. У их матерей при ДНК-тестировании не обнаружили изменений в гене RET. Из членов 8 семей один отец в возрасте 51 года умер от сердечно-сосудистого заболевания, другой страдал сахарным диабетом и 5 были клинически здоровы, но для обследования недоступны. Только в одной семье было возможно обследование отца больного, у которого внешние признаки заболевания отсутствовали. Уровень базального кальцитонина (4,9 пг/мл) у него был в пределах нормы, тогда как

уровень стимулированного кальцитонина (269,8 пг/мл) многократно превысил норму (20 пг/мл), однако от дальнейшего обследования пациент отказался.

Исходя из полученных данных можно констатировать, что случаи синдрома МЭН2Б, за исключением упомянутой семьи, являются спорадическими, а мутации у

6 тестированных пациентов, вероятнее всего, возникали de novo. Возраст манифестации МРЩЖ у пациентов и их родственников при этом синдроме в среднем составил 8,6 года, а заболевание клинически протекало более агрессивно, т. е. проявлялся его самый тяжелый фенотип.

Семейная форма МРЩЖ обнаружена в 3 случаях. Изучение этих семей показало, что в каждой из них имеется от 3 до 5 родственников, пораженных сайт-специфическим МРЩЖ, но клинических или биохимических признаков поражения надпочечников или паращитовидных желез не выявлено. Возраст этих больных, в котором заболевание проявилось клинически, варьировал от 7 до 45 лет, в среднем составил 30 лет. При синдроме семейного МРЩЖ обнаружена мутация TGC(Cys)^CGC(Arg) в кодоне 620 (экзон 10) гена RET.

Мы считаем, что характерная для синдромов МЭН2 межиндивидуальная изменчивость по возрасту начала заболевания и по тяжести его проявления может быть обусловлена не только варьирующей экспрессивностью и пенетрантностью гена RET, но и положением точковой мутации в одном из цистеиновых кодонов этого гена, отражая аллельную гетерогенность. Это находит отражение в выявленной взаимосвязи между фенотипом, генотипом и тяжестью заболевания. У больных с МЭН2Л мутация в кодоне 634 ассоциируется с феохромоцитомой и гиперпа-ратиреозом и до сих пор не была обнаружена ни в одной из семей с синдромом семейного МРЩЖ. Это позволяет рассматривать ее в качестве маркера при прогнозировании риска развития указанных заболеваний у носителей этой мутации. Герминальные мутации в кодоне 918 характерны только для синдрома МЭН2Б и связаны с неврино-мами слизистых оболочек и пороками развития скелета. Выявленная ассоциация позволяет дать более точный прогноз заболевания у больных с синдромом МЭН2.

Единственным эффективным методом лечения больных МРЩЖ является тиреоидэктомия, поэтому так важна ранняя и доклиническая диагностика этого заболевания. Однако вопрос о профилактической тире-оидэктомии не решен, поскольку отсутствуют данные длительного наблюдения за пациентами, перенесшими в раннем детском возрасте тиреоидэктомию, основанием для которой служил результат прямого тестирования гена RET, которые могли бы показать, что МРЩЖ радикально излечен. При прямом тестировании гена RET среди родственников больных с синдромом МЭН2А обнаружены 8 носителей герминальных мутаций этого гена в возрасте от 3,5 до 42 лет из 4 обследованных нами семей (см. табл. 1). Первый российский опыт профилактического хирургического лечения выполнен у 6 из них, согласившихся на такое лечение. Как оказалось, только у 2 из них, самых юных пациентов (3,5 и 9 лет), операция была профилактической, у остальных обнаружены очаги С-клеточной гиперплазии и медуллярный рак.

Полученные данные свидетельствуют, что носители мутаций могут быть подвергнуты тиреоидэктомии до

появления МРЩЖ. Послеоперационное наблюдение в течение от 4 до 10 лет (в среднем 7 лет) позволило установить, что тиреоидэктомия, проведенная на доклинической стадии заболевания, позволяет избежать метаста-зирования и способствует более благоприятному исходу болезни (табл. 2), раннее выявление заболевания на основе ДНК-тестирования может изменить течение МРЩЖ. Изучение исходного и стимулированного уровня кальци-тонина как диагностического маркера показало, что он не всегда является абсолютным критерием. У пациентки в возрасте 3,5 года из семьи с синдромом МЭН2А наблюдаемый уровень кальцитонина был выше нормы почти в 2,5 раза (76,8 пг/мл), однако при гистологическом исследовании признаки МРЩЖ не обнаружены (см. табл. 2). Однако ценность этого метода в возможности оценить полноту хирургического лечения неоспорима.

Пациентам с мутацией в кодоне 634 мы рекомендуем проводить тиреоидэктомию независимо от уровня каль-цитонина. Выявленная взаимосвязь генотипа и фенотипа у носителей этих мутаций может способствовать планированию тиреоидэктомии, принятию решения относительно объема и времени проведения профилактической операции, разработке терапевтических подходов к ведению носителей мутаций. Следовательно, комбинированный с молекулярными технологиями подход к клинической, биохимической диагностике и ведению пациентов из семей с синдромом МЭН2А может стать основным в снижении летальности от МРЩЖ.

Первый опыт дородовой диагностики синдрома МЭН2 в России проведен в семьях с синдромом МЭН2А и синдромом семейного МРЩЖ. Пренатальная диагностика проведена в семье № 1 (см. табл. 1), в которой у пациента 32 лет с синдромом МЭН2А (носителя мутации в кодоне 634) ожидалось появление потомства. На сроке беременности 10 нед из клеток ворсин хориона у плода выделена геномная ДНК и выполнена прямая ДНК-диагностика гена RET. Для исключения контаминации исследуемого материала материнскими тканями проведено контрольное исследование. Мутации гена RET не обнаружено, выявлен мужской пол плода, родился здоровый мальчик. В возрасте 1 мес ему проведено повторное тестирование ДНК, анализ оказался отрицательным. В семье с синдромом семейного МРЩЖ у пациентки с мутацией TGC(Cys)^CGC(Arg) в кодоне 620 (экзон 10) в 35 лет на фоне лечения МРЩЖ на сроке беременности 13—14 нед возникла необходимость в дородовой диагностике. Проведено прямое тестирование гена RET, в результате которого у плода выявлена аналогичная мутация гена RET. Пациентка приняла решение прервать беременность.

Таким образом, применение анализа RET дает возможность диагностировать (или исключить) наследственную форму МРЩЖ, подготовить родителей к рождению больного ребенка или предотвратить таковое.

Проведенный поиск соматических мутаций в гене RET у больных со спорадическим МРЩЖ позволил идентифицировать мутации в 28,6% случаев. Выявлено 6 типов соматических мутаций, 3 из которых — гетерозиготные мутации в кодонах 639, 641 и 922 оказались неизвестными ранее. Полученные данные дают новые сведения по молекулярной генетике синдромов МЭН2, позволяют расширить спектр мутаций, который можно рекомендо-

Таблица 1

Клиническая характеристика родственников семей с синдромом МЭН2А и результаты тестирования гена RET (выявленный генотип) каждой семьи

Пациенты (возраст, годы/пол) Наличие феохромоцитомы/медул-лярного рака у пациентов (Ф/М) Мутация гена RET (генотип) замена аминокислоты/кодон Носители мутации гена RET (+), тиреоидэктомия

Семья № 1

32 /м Ф/М TGC^CGC, кодон 634, экзон 11

50 /м Ф Не тестировался (+) тиреоидэктомия

3,5 /ж - TGC^CGC, кодон 634, экзон 11

9 /м - (-)

38 /ж - (-)

9 /ж - (-)

10 нед гестации - (-)

Семья № 2

35 /ж Ф/М TGC^CGC, кодон 634, экзон 11

25 /ж Ф Не тестировалась

29 /ж Ф Не тестировалась

20 /м М TGC^CGC, кодон 634, экзон 11 (+) тиреоидэктомия

9 /ж - TGC^CGC, кодон 634, экзон 11 (+) тиреоидэктомия

2 /м - (-)

Семья № 3

14 /ж М TGC^CGC, кодон 634, экзон 11

21 /ж - (-)

42 /ж М TGC^CGC, кодон 634, экзон 11 (+) тиреоидэктомия

31 /ж М TGC^CGC, кодон 634, экзон 11 (+)

69 /ж От лечения отказалась TGC^CGC, кодон 634, экзон 11 (+)

Семья № 4

14 /ж М ТОС^ООС, кодон 634, экзон11

12 /м М ТОС^ООС, кодон 634, экзон 11 (+) тиреоидэктомия

38 /ж М ТОС^ООС, кодон 634, экзон 11 (+) тиреоидэктомия

74 /ж Щитовидная железа удалена в 45 лет Не тестировалась, от обследования и лечения отказалась

Таблица 2

Клиническая характеристика членов семей больных синдромом МЭН2А до тиреоидэктомии и после нее

Паци- енты из семей Характеристики

Воз- раст, годы До тиреоидэктомии После тиреоидэктомии

Кальци- тонин, пг/мл Катехо- ламины Мутация гена RET Гистологическое исследований щитовидной железы Кальцито-нин, пг/мл Катехола- мины Длительность наблюдения после операции, годы

№ 1 3,5 76,8 Норма + Без признаков С-клеточной гиперплазии Норма Норма 6

№ 2 9 42,3 Норма + Без признаков С-клеточной гиперплазии Норма Норма 10

№ 3 14 97,0 Норма + С-клеточная гиперплазия, узлы медуллярного рака (0,7—1,0 см) Норма Норма 5

№ 4 20 20,3 Норма + Множественные узлы медуллярного рака (0,7—1,0 см), очаги С-клеточная гиперплазия в обеих долях Норма Норма 9

№ 5 38 40,0 Норма + Множественные узлы медуллярного рака (до 1,0 см) с амилоидозом в обеих долях 80,3 Норма 7

№ 6 42 83,4 Норма + Множественные узлы медуллярного рака (до 1,0 см) на фоне С-клеточной гиперплазии Норма Норма 4

вать для повседневного лабораторного анализа, и создают предпосылки для формирования банка генетической информации клинически верифицированных больных с синдромом МЭН2 в России. При изучении мутаций гена RET в образцах крови 13 больных со спорадическим МРЩЖ обнаружена герминальная мутация de novo, тем самым показана необходимость ДНК-тестирования спорадических форм МРЩЖ.

Молекулярная ДНК-диагностика гена RET стала реальным подтверждением наследственных форм МРЩЖ и позволила выявлять носителей этих мутаций. Структура выявленных наследственных форм МРЩЖ включает семейный синдром МЭН2А (7,4%), МЭН2Б (11,7%), синдром семейного МРЩЖ (4,4%), в составе синдрома Реклингхаузена (1,4%). Высокий риск развития гиперпаратиреоза и феохромоцитомы в семьях с синдромом МЭН2А предполагает необходимость включения в скрининговые программы диагностику этих заболеваний. Выявление мутации в кодоне 918 гена RET свидетельствует о самом агрессивном типе синдромов — МЭН2Б, из-за возможности раннего метастазирова-ния возраст выполнения тиреоидэктомии определяется индивидуально, но не позднее первых 5 лет жизни [6]. Синдром семейного МРЩЖ протекает менее тяжело и возникает в более старшем возрасте. ДНК-диагностику в

семьях с синдромом МЭН2 следует проводить на основании вариантов этого синдрома и в соответствии с характеристиками мутаций гена RET.

ВЫВОДЫ

Проведенный генетический анализ МРЩЖ позволил разработать комплексную программу выявления лиц, предрасположенных к развитию этого заболевания, и включает 3 этапа мероприятий: 1) выявление и регистрацию семей с МЭН2; 2) ДНК-диагностику членов семей с наследственными формами МРЩЖ без симптомов («группа риска»); 3) клинический мониторинг индивидуумов из группы риска. В отличие от традиционных методов выявления как начинающейся малигнизации щитовидной железы, так и наличия МРЩЖ, генетическое тестирование гена RET позволяет выявлять потенциальных больных до появления у них клинических или биохимических признаков развития медуллярного рака, открывает путь к профилактике этого заболевания и расширяет терапевтические возможности при наследственных синдромах МЭН2.

Работа частично поддержана грантом. Министерства образования и науки Российской Федерации № 16.512.11.2048.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ponder B. Л. Multiple Endocrine Neoplasia Type 2 // The Genetic Basis of Human Cancer / B. Vogelshtein, K. Kinzler ^ds). — 2nd ed. — New York, 2002. — P. 501—515.

2. Pachnis V., Mankoo B., Costantini F. Expression of the c-ret proto-oncogene during mouse embryogenesis // Development. — 1993. — Vol. 119. — P. 1005—1017.

3. Vlahovic G., Crawford J. Activation of tyrosine kinases in cancer // Oncologist. — 2003. — Vol. 8, N 6. — P. 531—538.

4. Prophylactic thyroidectomy in pediatric carriers of multiple endocrine neoplasia type 2Л or familial medullary thyroid carcinoma:

mutation in C620 is associated with Hirschsprung's disease / Butter A., Gagne J., Al-Jazaeri A., Emran M. A., Deal C., St-Vil D. // J. Pediatr. Surg. — 2007. — Vol. 42, N 1. — P. 203—206.

5. Multiple endocrine neoplasia type 2 sydromes may be associated with renal malformations / Lore F., Talidis F., Di Cairano G., Ranieri A. // J. Int. Med. — 2001. — Vol. 250. — P. 37—42.

6. RET as a diagnostic and therapeutic target in sporadic and hereditary endocrine tumors / De Groot J. W., Links T. P., Plukker J. T., Lips C. J., Hofstra R. M. // Endocr. Rev. — 2006. — Vol. 27, N 5. — Р. 535—560.

Поступила 04.03.2011

Tatiana Pavlovna Kazubskaya1, Valentina Mikhailovna Kozlova2,

Faina Arkadievna Amosenko3, Vladimir Georgievich Polyakov4,

Vitaliy Zhanovoch Brzhezovsky5, Vladimir Yurievich Selchuk6,

Lyudmila Nikolaevna Lyubchenko7

CONTEMPORARY APPROACHES TO THE DIAGNOSIS AND TREATMENT OF MEDULLARY THYROID CARCINOMA

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 MD, PhD, Senior Researcher, Clinical Oncogenetics Laboratory, Clinical Oncology Research Institute,